KR102096430B1 - External terminal member of electric energy storage device having structure for preventing electrolyte leakage - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원통형의 금속 케이스의 상단에 결합되어 상기 금속 케이스를 캡핑하고 중심에는 안전변이 설치될 수 있는 중공이 형성된 전기에너지 저장장치의 외부 터미널에 있어서, 상기 금속 케이스가 정방향으로 세워진 상태에서 외부로 노출되는 아우터부와 상기 아우터부의 하부에 위치하는 이너부를 구비하고, 상기 이너부는, 상기 중공과 인접한 제1면과, 상기 금속 케이스가 역방향 또는 기울어지게 놓여졌을 때 잔여 전해질이 고일 수 있는 오목한 구조를 형성하도록 상기 제1면에 대하여 상기 아우터부 방향으로 높게 단차가 진 제2면을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치의 외부 터미널을 개시한다.The present invention is coupled to the top of a cylindrical metal case to cap the metal case and the center of the electrical energy storage device having a hollow in which a safety valve can be installed at the center, in the state where the metal case is erected in the forward direction. An exposed outer portion and an inner portion located under the outer portion, the inner portion, the first surface adjacent to the hollow, and when the metal case is placed in a reverse or inclined concave structure that can retain the residual electrolyte Disclosed is an external terminal of the electrical energy storage device, characterized in that it comprises a second surface with a high step in the direction of the outer portion with respect to the first surface to form.

Description

전해질의 누액 방지구조를 갖는 전기에너지 저장장치의 외부 터미널{EXTERNAL TERMINAL MEMBER OF ELECTRIC ENERGY STORAGE DEVICE HAVING STRUCTURE FOR PREVENTING ELECTROLYTE LEAKAGE}EXTERNAL TERMINAL MEMBER OF ELECTRIC ENERGY STORAGE DEVICE HAVING STRUCTURE FOR PREVENTING ELECTROLYTE LEAKAGE

본 발명은 전기에너지 저장장치의 외부 터미널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전해질의 누액을 방지할 수 있는 구조를 가진 전기에너지 저장장치의 외부 터미널에 관한 것이다.The present invention relates to an external terminal of an electrical energy storage device, and more particularly, to an external terminal of an electrical energy storage device having a structure capable of preventing electrolyte leakage.

차세대 전기에너지 저장장치로 각광받고 있는 고 정전용량 저장 장치는 커패시터의 일종인 울트라 커패시터(Ultra Capacitor; UC), 슈퍼 커패시터(Super Capacitor; SC), 전기 이중층 커패시터(Electric Double Layer Capacitor; EDLC) 등을 말하며, 이는 전해콘덴서와 이차전지의 중간자적 특성을 지니는 에너지 저장장치로서, 높은 효율과 반영구적인 수명 특성으로 인해 이차전지와의 병용 및 대용이 가능한 에너지 저장 장치이다.High-capacity storage devices, which are in the spotlight as next-generation electrical energy storage devices, include Ultra Capacitor (UC), Super Capacitor (SC), and Electric Double Layer Capacitor (EDLC). That is, it is an energy storage device having an intermediate characteristic between an electrolytic capacitor and a secondary battery, and is an energy storage device that can be used in combination and substituted with a secondary battery due to its high efficiency and semi-permanent lifespan characteristics.

고 정전용량 저장 장치는, 유지보수(Maintenance)가 용이하지 않고 장기간의 사용 수명이 요구되는 애플리케이션(Application)에 대해서는 축전지 대체용으로 이용되기도 한다. 고 정전용량 저장 장치는 빠른 충방전 특성을 가지며, 이에 따라 이동통신 정보기기인 핸드폰, 노트북, PDA 등의 보조 전원으로서 뿐만 아니라, 고용량이 요구되는 전기자동차, 야간 도로 표시등, UPS(Uninterrupted Power Supply) 등의 주전원 혹은 보조 전원으로 매우 적합하며, 이와 같은 용도로 많이 이용되고 있다.The high-capacitance storage device may be used as a battery replacement for applications that are not easy to maintain and require a long service life. The high-capacitance storage device has fast charging and discharging characteristics, and as a result, it is not only used as an auxiliary power source for mobile communication information devices such as mobile phones, laptops, and PDAs, but also requires electric cars, night road lights, and UPS (Uninterrupted Power Supply) ) It is very suitable as a main power or auxiliary power, and it is widely used for such purposes.

고 정전용량 저장 장치는 소형화를 위해 도 1에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 이루어진 형태가 많이 이용되고 있다.As a high-capacity storage device, a cylindrical shape is frequently used as shown in FIG. 1 for miniaturization.

도 1을 참조하면, 고 정전용량 저장 장치는 양극, 음극, 세퍼레이터 및 전해질로 구성된 셀 조립체가 담긴 내부 하우징(10)과, 내부 하우징(10)을 수용하는 금속 케이스(40)와, 금속 케이스(40)의 상부와 하부에 결합되어 각각 셀 조립체의 음극과 양극에 연결되는 상측 내부 터미널(20) 및 하측 내부 터미널(30)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a high-capacitance storage device includes an inner housing 10 containing a cell assembly composed of an anode, a cathode, a separator, and an electrolyte, a metal case 40 accommodating the inner housing 10, and a metal case ( 40) is coupled to the upper and lower portions of the upper and lower internal terminals 20 and 30 respectively connected to the cathode and the anode of the cell assembly.

상측 내부 터미널(20)은 절연부재(60)에 의해 금속 케이스(40)에 대하여 절연되는 동시에 상판(50)과 접촉되고, 하측 내부 터미널(30)은 금속 케이스(40)와 접촉된다. 여기서, 상판(50)의 중심과 금속 케이스(40)의 하단 중심에는 단자부(51,55)가 돌출 형성되는 일반적이다.The upper inner terminal 20 is insulated with respect to the metal case 40 by the insulating member 60, and at the same time is in contact with the upper plate 50, the lower inner terminal 30 is in contact with the metal case 40. Here, the terminal portions 51 and 55 are generally formed at the center of the upper plate 50 and the lower center of the metal case 40.

상기 상측 내부 터미널(20)과 상판(50) 간의 결합과, 하측 내부 터미널(30)과 금속 케이스(40) 간의 결합은 통상 체결볼트(70)에 의해 이루어진다. 여기서, 특히 상판(50)은 무게가 무겁고 부피가 큰 문제가 있어 구조적인 개선이 필요하다.The coupling between the upper inner terminal 20 and the upper plate 50 and the lower inner terminal 30 and the metal case 40 are usually made by a fastening bolt 70. Here, in particular, the upper plate 50 has a heavy weight and a bulky problem, and thus requires structural improvement.

고 정전용량 저장 장치는 상온에서 과충전이나 과방전, 과전압과 같은 이상 동작시 전해질과 전극의 계면에서 부반응이 진행되어 그에 따른 부산물로서 기체가 발생하게 된다. 이와 같이 기체가 발생하여 내부에 축적되면 금속 케이스(40)의 내부압력이 지속적으로 증가하게 되고 결국에는 금속 케이스(40)가 볼록하게 부풀어 오르거나 금속 케이스(40)의 취약한 부분에서 급격하게 기체가 배출되면서 폭발이 발생하게 된다.The high-capacitance storage device undergoes side reactions at the interface between the electrolyte and the electrode during abnormal operation such as overcharging, overdischarging, and overvoltage at room temperature, thereby generating gas as a by-product. As such, when gas is generated and accumulated therein, the internal pressure of the metal case 40 is continuously increased, and eventually the metal case 40 is convexly swelled or the gas is suddenly released from a weak part of the metal case 40. As it is discharged, an explosion occurs.

금속 케이스(40)가 부풀어 오르는 현상과 관련하여, 금속 케이스(40)의 상단에는 상판(50) 방향으로 구부러지도록 형성된 커링 가공부(45)가 마련되어 커링(Curling) 양 조절에 의해 내압성능의 강화가 용이하게 이루어질 수 있다.In relation to the phenomenon that the metal case 40 is swollen, a curling processing portion 45 formed to be bent in the direction of the top plate 50 is provided at the top of the metal case 40 to enhance the breakdown performance by adjusting the amount of curling. Can be easily made.

한편, 종래의 고 정전용량 저장 장치는 취급 시 상하 위치가 반전되어 역방향으로 놓여지거나, 비스듬히 기울어지게 놓여졌을 때 내부에 잔류하고 있는 액체 전해질이 안전변 쪽으로 이동하게 되고, 안전변이 개방된 경우에는 외부로 누출되는 문제가 발생하므로 이에 대한 대책이 요구된다.On the other hand, the conventional high-capacitance storage device may be placed in an inverted or inclined direction at an upside-down position during handling. When the liquid electrolyte remaining inside moves to the safety valve, and when the safety valve is opened, a problem occurs that leaks to the outside, so a countermeasure is required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 역방향 또는 기울어지게 놓여졌을 때 잔여 전해질이 안전변 쪽으로 흘러 나가는 것을 방지할 수 있는 수용 구조를 가진 전기에너지 저장장치의 외부 터미널을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was devised in consideration of the above-described problems, and is reversed or inclined. The purpose is to provide an external terminal of an electrical energy storage device having a receiving structure that can prevent residual electrolyte from flowing to the safety valve when placed.

본 발명의 다른 목적은 경량화가 가능하도록 구조가 개선된 전기에너지 저장장치의 외부 터미널을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an external terminal of an electrical energy storage device with an improved structure to enable light weight.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 원통형의 금속 케이스의 상단에 결합되어 상기 금속 케이스를 캡핑하고 중심에는 안전변이 설치될 수 있는 중공이 형성된 전기에너지 저장장치의 외부 터미널에 있어서, 상기 금속 케이스가 정방향으로 세워진 상태에서 외부로 노출되는 아우터부와 상기 아우터부의 하부에 위치하는 이너부를 구비하고, 상기 이너부는, 상기 중공과 인접한 제1면과, 상기 금속 케이스가 역방향 또는 기울어지게 놓여졌을 때 잔여 전해질이 고일 수 있는 오목한 구조를 형성하도록 상기 제1면에 대하여 상기 아우터부 방향으로 높게 단차가 진 제2면을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치의 외부 터미널을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is coupled to the upper end of a cylindrical metal case to cap the metal case, and in the center of the external terminal of the electrical energy storage device having a hollow in which a safety valve can be installed, the metal case Has an outer part exposed to the outside in an erected state in the forward direction and an inner part located under the outer part, and the inner part is left when the first case adjacent to the hollow and the metal case are placed in a reverse or inclined direction. It provides an external terminal of the electrical energy storage device characterized in that it comprises a second surface with a high step in the direction of the outer portion with respect to the first surface to form a concave structure in which the electrolyte can be collected.

상기 아우터부와 상기 이너부는 일체화되어 단일 몸체를 이루어질 수 있다.The outer portion and the inner portion may be integrated to form a single body.

상기 단일 몸체는 원형의 외주를 구비하고, 상기 단일 몸체의 외주면에는 상기 금속 케이스를 비딩 가공하기 위한 비딩용 그루브가 형성될 수 있다.The single body has a circular outer periphery, and a beading groove for beading the metal case may be formed on the outer peripheral surface of the single body.

상기 제2면은 상기 중공을 중심으로 하는 원형으로 형성될 수 있다.The second surface may be formed in a circle centered on the hollow.

상기 이너부는, 상기 제2면을 중심으로 하는 제3면이 상기 아우터부 방향으로 상기 제1면보다 높고 상기 제2면보다는 낮은 단차를 가질 수 있다.The inner portion, the third surface centered on the second surface may have a step higher than the first surface in the direction of the outer portion and lower than the second surface.

상기 제3면의 폭(W2)은 상기 제2면의 폭(W1)에 비해 상대적으로 더 크게 형성될 수 있다.The width W2 of the third surface may be relatively larger than the width W1 of the second surface.

상기 제2면의 단차 깊이에 대응하는 두께(T1)와 상기 제3면의 단차 깊이에 대응하는 두께(T2)는, 판상 몸체에 대한 최대 두께(Tm)에 대하여 30~80% 인 것이 바람직하다.The thickness T1 corresponding to the step depth of the second surface and the thickness T2 corresponding to the step depth of the third surface are preferably 30 to 80% of the maximum thickness Tm of the plate-shaped body. .

본 발명에 따르면 전기에너지 저장장치가 역방향 또는 비스듬히 기울어지게 놓여졌을 때 잔여 전해질이 외부 터미널에 형성된 수용공간에 고임으로써 안전변 쪽으로 흘러 나가는 것이 방지될 수 있다.According to the present invention, when the electrical energy storage device is placed inclined in the reverse direction or at an angle, residual electrolyte may be prevented from flowing toward the safety valve by accumulating in the receiving space formed in the external terminal.

또한, 외부 터미널의 하부에 내부 터미널이 결합되고 상기 외부 터미널이 비딩 가공에 의해 금속 케이스에 고정되는 구조에 의해 제품의 경량화가 가능하다. 따라서, 금속 케이스 내부공간을 확충하는 것이 가능하므로 내압을 낮추어 안정성 및 수명을 향상시킬 수 있다.In addition, an inner terminal is coupled to the lower portion of the outer terminal, and the outer terminal is fixed to the metal case by beading. It is possible to reduce the weight of the product. Therefore, since it is possible to expand the interior space of the metal case, it is possible to lower the internal pressure to improve stability and life.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래기술에 따른 전기에너지 저장장치의 구성을 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기에너지 저장장치의 외관을 도시한 사시도,
도 3은 도 2에서 비딩 및 커링 가공 전의 분해 사시도,
도 4는 도 2의 단면도,
도 5는 도 4에서 상부 터미널의 외형을 도시한 사시도,
도 6은 본 발명의 비교예에 따라 상부 터미널에 단차가 형성되지 않은 구조를 도시 단면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기에너지 저장장치에 구비된 누액 방지구조의 작용을 도시한 일부 단면도,
도 8은 도 7의 일부 사시도이다.The following drawings attached to this specification are intended to illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described below, and thus the present invention is described in such drawings. It is not limited to interpretation.
1 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrical energy storage device according to the prior art,
Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the electrical energy storage device according to a preferred embodiment of the present invention,
Figure 3 is an exploded perspective view before beading and currying in Figure 2,
Figure 4 is a cross-sectional view of Figure 2,
Figure 5 is a perspective view showing the appearance of the upper terminal in Figure 4,
6 is a cross-sectional view showing a structure in which no step is formed in the upper terminal according to the comparative example of the present invention
Figure 7 is a partial cross-sectional view showing the action of the leakage preventing structure provided in the electrical energy storage device according to a preferred embodiment of the present invention,
8 is a partial perspective view of FIG. 7.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor appropriately explains the concept of terms to explain his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the embodiments shown in the embodiments and the drawings described in this specification are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and at the time of this application, various alternatives are possible. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기에너지 저장장치의 외관을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 분해 사시도, 도 4는 도 3의 결합 단면도이다.2 is a perspective view showing the appearance of an electrical energy storage device according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 2, and FIG. 4 is a combined cross-sectional view of FIG. 3.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기에너지 저장장치는 셀 조립체(160)와, 상기 셀 조립체(160) 및 전해질을 수용하는 원통형의 금속 케이스(100)와, 금속 케이스(100)의 상단을 캡핑하는 동시에 셀 조립체(160)의 음극에 연결되고 잔여 전해질이 안전변 쪽으로 흘러 나가는 것을 방지하는 구조를 가진 상부 터미널(110)을 포함한다.2 to 4, the electrical energy storage device according to the preferred embodiment of the present invention includes a cell assembly 160, a cylindrical metal case 100 accommodating the cell assembly 160 and an electrolyte, and a metal at the same time capping the top of the case 100 it is connected to the negative electrode of the cell assembly 160, and to the residual electrolyte comprises a top terminal 110 has a structure to prevent from flowing out into the safety valve.

상기 셀 조립체(160)로는 양극 및 음극이 세퍼레이터와 함께 권취되어 젤리롤 형태로 이루어진 통상의 울트라 캐패시터용 베어셀이 채용될 수 있다.As the cell assembly 160, a cathode cell for a conventional ultracapacitor in which a positive electrode and a negative electrode are wound together with a separator and formed in a jelly roll form may be employed.

금속 케이스(100)는 소정의 내부 하우징에 담긴 상기 셀 조립체(160)를 수용할 수 있는 내부공간이 형성된 원통형의 몸체를 갖는다. 바람직하게, 금속 케이스(100)는 알루미늄 원통체에 의해 제공될 수 있다.The metal case 100 has a cylindrical body in which an internal space capable of accommodating the cell assembly 160 contained in a predetermined inner housing is formed. Preferably, the metal case 100 may be provided by an aluminum cylindrical body.

금속 케이스(100)가 세워진 상태를 기준으로, 길이방향 양단에는 셀 조립체(160)의 음극과 양극에 각각 대응하는 상부 외부 터미널(110) 및 하부 외부 터미널(150)이 배치된다. 또한, 상기 음극과 상부 외부 터미널(110) 사이에는 제1 내부 터미널(115)이 개재되어 상기 음극과 연결되고, 상기 양극과 하부 외부 터미널(150) 사이에는 제2 내부 터미널(140)이 개재되어 상기 양극과 연결된다.Based on the state in which the metal case 100 is erected, the upper outer terminal 110 and the lower outer terminal 150 corresponding to the cathode and the anode of the cell assembly 160 are disposed at both ends in the longitudinal direction. In addition, a first inner terminal 115 is interposed between the negative electrode and the upper outer terminal 110 to be connected to the negative electrode, and a second inner terminal 140 is interposed between the positive electrode and the lower outer terminal 150. It is connected to the anode.

제1 내부 터미널(115)은 전해질 함침용 통공이 다수 형성된 판상의 몸체를 구비하고, 상부 외부 터미널(110)의 하부 가장자리에 긴밀히 결합되어 일체화된다.The first inner terminal 115 has a plate-shaped body in which a plurality of through holes for electrolyte impregnation are formed, and is tightly coupled to the lower edge of the upper outer terminal 110 and integrated.

금속 케이스(100)에 있어서 제2 내부 터미널(140) 및 하부 외부 터미널(150)이 위치하는 쪽의 단부는 케이스 측면부와 일체로 연결된 바닥부에 의해 폐쇄된다.In the metal case 100, the ends of the side on which the second inner terminal 140 and the lower outer terminal 150 are located are closed by a bottom portion integrally connected with the case side portion.

상부 외부 터미널(110)에 가까운 금속 케이스(100)의 상단에는 내측으로 구부러져서 상부 외부 터미널(110)의 이탈을 방지하는 커링 가공부(102)가 마련되는 것이 바람직하다. 상부 외부 터미널(110) 부근에 위치한 금속 케이스(100)의 측면부는 커링 가공부(102)의 커링 양 조절에 의해 내압성능이 용이하게 조절될 수 있다.It is preferable that the upper end of the metal case 100 close to the upper outer terminal 110 is provided with a curling processing portion 102 that is bent inward to prevent the upper outer terminal 110 from being detached. The side portion of the metal case 100 located near the upper outer terminal 110 can be easily adjusted withstand pressure performance by adjusting the amount of the currying processing portion 102.

상부 외부 터미널(110)은 금속 케이스(100)의 상단을 캡핑하는 동시에 전류이동경로를 제공하는 것으로서, 금속 케이스(100)의 내주면에 대응하는 원형의 외주면을 가지며 전체적인 형상은 다양한 3차원 형태로 구성될 수 있다. 상부 외부 터미널(110)의 가장자리단은 절연부재(130)를 사이에 두고 커링 가공부(102)와 인접한다. 또한, 상부 외부 터미널(110)의 측면은 절연부재(103)에 의해 금속 케이스(100)에 대하여 절연된다.The upper outer terminal 110 caps the upper end of the metal case 100 and provides a current transfer path, and has a circular outer circumferential surface corresponding to the inner circumferential surface of the metal case 100, and the overall shape is composed of various three-dimensional shapes Can be. The edge end of the upper external terminal 110 is adjacent to the currying part 102 with the insulating member 130 therebetween. In addition, the side surface of the upper external terminal 110 is insulated with respect to the metal case 100 by the insulating member 103.

상부 외부 터미널(110)의 중심에는 두께 방향으로 연장된 중공(113)이 형성된다. 중공(113)은 예컨대, 자동복귀형의 안전변(120)을 설치하기 위한 공간으로 사용될 뿐만 아니라, 전해질을 주입하기 위한 패스와 진공 작업을 위한 에어 벤트(Air Vent)로도 사용된다.A hollow 113 extending in the thickness direction is formed at the center of the upper external terminal 110. The hollow 113 is used, for example, as a space for installing the automatic return type safety valve 120, as well as a pass for injecting electrolyte and an air vent for vacuum operation.

상부 외부 터미널(110)은 금속 케이스(100)에 대한 비딩(Beading) 가공을 통해 금속 케이스(100)에 고정될 수 있다. 견고한 고정을 위해, 상부 외부 터미널(110)의 외주면 둘레에는 금속 케이스(100)의 내부면에 비딩 가공부(101)를 형성하기 위한 비딩용 그루브(114)가 구비된다. 변형예로서, 비딩용 그루브(114)는 상부 외부 터미널(110)의 외주면 둘레의 일부 구간에만 형성될 수도 있다. 전술한 바와 같이 상부 외부 터미널(110)은 커링 가공부(102)에 의해 이탈이 방지되므로 이와 같이 비딩용 그루브(114)가 일부 구간에만 형성되더라도 상부 외부 터미널(110)은 금속 케이스(100)에 고정될 수 있다. 이 경우 상부 외부 터미널(110)의 구조를 보다 단순화 할 수 있을 뿐만 아니라 상부 터미널(100)의 제작 시 단조가공을 용이하게 적용할 수 있다.The upper external terminal 110 may be fixed to the metal case 100 through beading of the metal case 100. For sturdy fixing, around the outer peripheral surface of the upper outer terminal 110 A beading groove 114 is provided on the inner surface of the metal case 100 to form a beading processing part 101. As a modification, the beading groove 114 may be formed only in a portion of the outer peripheral surface of the upper outer terminal 110. As described above, since the upper outer terminal 110 is prevented from being disengaged by the curling part 102, even if the beading groove 114 is formed in only a partial section, the upper outer terminal 110 remains in the metal case 100. Can be fixed. In this case, the structure of the upper external terminal 110 can be more simplified, and forging can be easily applied when the upper terminal 100 is manufactured.

상부 외부 터미널(110)은 금속 케이스(100)가 정방향으로 놓여졌을 때 외부로 노출되는 부분인 아우터부(111)와 상기 아우터부(111)의 하부에 위치하는 이너부(112)를 구비한다. 여기서, 상기 '정방향'은 안전변(120)이 금속 케이스(100)의 상단 쪽에 위치하도록 금속 케이스(100)가 세워진 상태의 배치 방향을 의미한다.The upper external terminal 110 includes an outer portion 111 which is a portion exposed to the outside when the metal case 100 is placed in the forward direction, and an inner portion 112 positioned under the outer portion 111. Here, the 'forward' refers to an arrangement direction in which the metal case 100 is erected so that the safety valve 120 is positioned at the upper end of the metal case 100.

바람직하게, 상부 외부 터미널(110)은 단일 몸체로 이루어짐으로써 구조가 간소화되고, 그 단일 몸체 상에 아우터부(111)와 이너부(112)가 구비된다. 구체적으로, 아우터부(111)는 단일 몸체로 이루어진 상부 외부 터미널(110)의 상면에 해당하고, 이너부(112)는 상부 외부 터미널(110)의 하면에 해당한다.Preferably, the upper outer terminal 110 is made of a single body to simplify the structure, and the outer portion 111 and the inner portion 112 are provided on the single body. Specifically, the outer portion 111 corresponds to the upper surface of the upper external terminal 110 made of a single body, and the inner portion 112 corresponds to the lower surface of the upper external terminal 110.

도 5에 도시된 바와 같이 상부 외부 터미널(110)의 이너부(112)는 중공(113)과 인접한 제1면(112a)과, 상기 제1면(112a)의 외곽에 마련되고 상기 제1면(112a)에 대하여 아우터부 방향으로 높게 단차가 진 제2면(112b)을 포함한다. 제1면(112a)에 대하여 제2면(112b)이 아우터부 방향으로 높게 단차가 진 구조는, 금속 케이스(100)가 역방향 또는 기울어지게 놓여졌을 때 잔여 전해질이 고이도록 하여 중공(113)을 통한 누액을 방지하는 구조인 오목한 부분을 형성한다. 상기 잔여 전해질로는 전해질 주입 시 전극으로 흡수되지 못한 잔량의 전해질이 해당될 수 있다. 또한, 통상적으로 일정 조건(-40~65℃, 0~2.7V)에서는 전해질의 함침 상태에 별 이상이 없으나, 상기 일정 조건 미만 또는 초과 시에는 전극에 흡수되어 있는 전해질이 흘러나와 상기 잔여 전해질에 추가될 수 있다.5, the inner portion 112 of the upper external terminal 110 is provided on the outer side of the first surface 112a and the first surface 112a adjacent to the hollow 113 and the first surface It includes a second surface (112b) stepped high in the direction of the outer portion with respect to (112a). The structure in which the second surface 112b is stepped high in the direction of the outer portion with respect to the first surface 112a is such that the metal case 100 is reversed or inclined. When placed, the remaining electrolyte is collected to form a concave portion, which is a structure that prevents leakage through the hollow 113. The residual electrolyte may be a residual amount of electrolyte that is not absorbed by the electrode when the electrolyte is injected. In addition, there is usually no abnormality in the impregnation state of the electrolyte under a certain condition (-40 to 65 ° C., 0 to 2.7 V), but when it is less than or exceeds the predetermined condition, the electrolyte absorbed by the electrode flows out to the residual electrolyte. Can be added.

제2면(112b)은 중공(113)을 중심으로 하여 상부 외부 터미널(110)의 외주와 실질적으로 동심원을 이루도록 원형 패턴으로 형성된다. 이러한 구성에 의하면 금속 케이스(100)가 역방향 또는 기울어지게 놓여졌을 때 이너부(112)의 표면 전영역에 잔류하는 전해질의 흐름을 상기 오목한 부분으로 유도하여 수용할 수 있다.The second surface 112b is formed in a circular pattern to form a substantially concentric circle with the outer circumference of the upper outer terminal 110 centering on the hollow 113. According to this configuration, the metal case 100 is reversed or inclined When placed, the flow of electrolyte remaining in the entire surface of the inner portion 112 can be guided to the concave portion to be accommodated.

잔여 전해질이 더욱 원활히 상기 오목한 부분에 고일 수 있도록 제2면(112b)의 외곽에는 상기 제2면(112b)에 비해 아우터부 방향으로 낮게 단차가 진 제3면(112c)이 부가될 수 있다. 이때, 상기 제3면(112c)은 누액 방지를 위해 제1면(112a)에 비해 아우터부 방향으로 높게 단차가 진 구조를 가져야 한다. 또한, 잔여 전해질에 대한 수용공간을 가능한 한 충분히 확보할 수 있도록 제3면(112c)의 폭(W2)은 제2면(112b)의 폭(W1)에 비해 상대적으로 더 큰 것이 바람직하다.A third surface 112c having a lower step in the outer portion direction than the second surface 112b may be added to the outer surface of the second surface 112b so that the residual electrolyte may be more smoothly accumulated in the concave portion. At this time, the third surface (112c) has a structure having a high step in the outer portion direction than the first surface (112a) to prevent leakage. In addition, it is preferable that the width W2 of the third surface 112c is relatively larger than the width W1 of the second surface 112b so that the receiving space for the remaining electrolyte can be sufficiently secured as much as possible.

상부 외부 터미널(110)에 있어서, 제2면(112b)의 단차 깊이에 대응하는 두께(T1)와 제3면(112c)의 단차 깊이에 대응하는 두께(T2)는 상부 터미널(110)의 판상 몸체의 최대 두께(Tm)와 상부 터미널(110)의 강도를 고려하여 최적화되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 제2면(112b)의 단차 깊이에 대응하는 두께(T1)와 제3면(112c)의 단차 깊이에 대응하는 두께(T2)는, 도 6에 도시된 바와 같이 하면에 단차가 형성되지 않은 상태의 상부 터미널(110')의 판상 몸체에 대한 최대 두께(Tm)에 대하여 30~80% 범위에 속하도록 한정되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 판상 몸체는 상부 터미널(110')에 있어서 정중심에 돌출 형성된 상부 터미널 단자부(116')를 제외한 부분을 지칭하며, 평면 형상 또는 다양한 3차원 형상의 외형을 가질 수 있다.In the upper external terminal 110, the thickness T1 corresponding to the step depth of the second surface 112b and the thickness T2 corresponding to the step depth of the third surface 112c are plate-like of the upper terminal 110 It is preferable to optimize in consideration of the maximum thickness of the body (Tm) and the strength of the upper terminal 110. Specifically, the thickness T1 corresponding to the step depth of the second surface 112b and the thickness T2 corresponding to the step depth of the third surface 112c are formed with a step on the bottom surface as shown in FIG. 6. It is preferable to be limited to belong to a range of 30 to 80% with respect to the maximum thickness (Tm) for the plate-shaped body of the upper terminal (110 ') in the non-state. Here, the plate-shaped body refers to a portion of the upper terminal 110 ′ except for the upper terminal terminal portion 116 ′ protruding from the center, and may have a planar shape or various three-dimensional shapes.

제2면(112b)의 단차 깊이에 대응하는 두께(T1)와 제3면(112c)의 단차 깊이에 대응하는 두께(T2)가 상기 수치범위의 하한인 30%에 미달할 경우에는 수직방향으로 작용하는 외압에 의해 원형의 상부 터미널(110)이 휘어져서 쉽게 변형되고, 상기 수치범위의 상한인 80%를 초과하는 경우에는 전해질이 고이기에 충분한 정도의 공간이 확보되지 않는 문제가 있다.If the thickness T1 corresponding to the step depth of the second surface 112b and the thickness T2 corresponding to the step depth of the third surface 112c are less than 30%, which is the lower limit of the numerical range, in the vertical direction. When the circular upper terminal 110 is bent by the external pressure acting, it is easily deformed, and when it exceeds 80%, which is the upper limit of the numerical range, there is a problem that sufficient space is not secured for the electrolyte to accumulate.

도 7 및 도 8에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기에너지 저장장치에 구비된 누액 방지구조의 작용이 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이 전기에너지 저장장치는 역방향으로 놓여졌을 때, 상부 터미널(110)의 이너부(112)는, 제1면(112a)에 대하여 아우터부 방향으로 제2면(112b) 내지 제3면(112c)이 상대적으로 높게 단차가 짐에 따라 형성된 오목한 부분에 액체 전해질이 고이게 되므로 안전변(120)이 개방 상태에 있더라도 전해질이 제1면(112a)의 문턱을 넘어서 흘러나가지 못하므로 중공(113)을 통한 누액이 방지된다. 이러한 작용효과는 전기에너지 저장장치가 비스듬히 기울어지게 놓여진 경우에도 동일하게 얻을 수 있다.7 and 8 show the action of the leakage preventing structure provided in the electrical energy storage device according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in the figure, when the electrical energy storage device is placed in the reverse direction, the inner portion 112 of the upper terminal 110 is in the direction of the outer portion with respect to the first surface 112a, second surface 112b to third Since the liquid electrolyte accumulates in the concave portion formed as the step 112c has a relatively high step difference, even though the safety valve 120 is in an open state, the electrolyte does not flow beyond the threshold of the first side 112a, so the hollow 113 ) To prevent leakage. This effect can be obtained in the same way even when the electric energy storage device is placed at an angle.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기에너지 저장장치는 역방향 또는 기울어지게 놓여지더라도 잔여 전해질이 상부 외부 터미널(110)의 이너부(112)에 형성된 오목한 부분에 고임으로써 안전변(120) 쪽으로 흘러 나가는 것이 방지될 수 있다. 또한, 상부 외부 터미널(110)의 외주면에 비딩용 그루브(114)가 형성된 구조에 의해 제1 내부 터미널(115)의 구조를 박형화 할 수 있으므로 소형, 경량화가 가능하고, 금속 케이스(100)의 내부공간을 보다 충분히 확보할 수 있다.As described above, the electrical energy storage device according to the preferred embodiment of the present invention is secured to the safety valve 120 by accumulating in the concave portion formed in the inner portion 112 of the upper external terminal 110 even if it is placed in a reverse or inclined manner. It can be prevented from flowing out. In addition, since the structure of the first inner terminal 115 can be thinned by the structure in which the beading groove 114 is formed on the outer circumferential surface of the upper outer terminal 110, it is possible to reduce the size and weight of the inside, and the inside of the metal case 100 It is possible to secure more space.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by way of limited examples and drawings, the present invention is not limited by this and will be described below and the technical thoughts of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the equal scope of the claims.

100: 금속 케이스 110: 상부 외부 터미널
111: 아우터부 112: 이너부
112a: 제1면 112b: 제2면
112c: 제3면 113: 중공
114: 비딩용 그루브 115: 제1 내부 터미널
120: 안전변 130: 절연부재
140: 제2 내부 터미널 150: 하부 외부 터미널
160: 셀 조립체100: metal case 110: upper outer terminal
111: outer portion 112: inner portion
112a: page 1 112b: page 2
112c: page 3 113: Hollow
114: groove for beading 115: first internal terminal
120: safety seat 130: insulating member
140: second inner terminal 150: lower outer terminal
160: cell assembly

Claims (7)

원통형의 금속 케이스(100)의 상단에 결합되어 상기 금속 케이스(100)를 캡핑하고 중심에는 안전변이 설치될 수 있는 중공(113)이 형성된 전기에너지 저장장치의 외부 터미널에 있어서,
상기 금속 케이스(100)가 정방향으로 세워진 상태에서 외부로 노출되는 아우터부(111)와 상기 아우터부(111)의 하부에 위치하는 이너부(112)를 구비하고,
상기 아우터부(111)는, 중심을 기준으로 상기 이너부(112) 방향으로 두 개의 단차가 형성되어 중심 부분보다 외곽 부분의 높이가 낮아지고,
상기 이너부(112)는,
상기 중공(113)과 인접한 제1면(112a)과,
상기 제1면(112a)의 외곽에 마련되고 상기 아우터부(111) 방향으로 상기 제1면(112a) 보다 더 높게 위치하도록 상기 제1면(112a)을 기준으로 단차가 진 제2면(112b)과,
상기 제2면(112b)의 외곽에 마련되고 상기 아우터부(111) 방향으로 상기 제1면(112a) 보다 더 높게 위치하고 상기 제2면(112b) 보다는 더 낮게 위치하도록 상기 제2면(112b)을 기준으로 단차가 진 제3면(112c)과,
상기 제3면(112c)의 외곽에 마련되고 상기 아우터부(111) 방향으로 상기 제1면(112a)보다 더 높게 위치하고 상기 제3면(112c)보다는 더 낮게 위치하도록 상기 제3면(112c)을 기준으로 단차가 진 제4면을 포함하고,
상기 제3면(112c)의 폭(W2)이 상기 제2면(112b)의 폭(W1)에 비해 상대적으로 더 크고,
상기 제2면(112b)의 최소 두께(T1)와, 상기 제3면(112c)의 최소 두께(T2)가 각각, 판상 몸체에 대한 최대 두께(Tm)에 대하여 30~80% 인 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치의 외부 터미널.In the external terminal of the electrical energy storage device is formed on the upper end of the cylindrical metal case 100 is capped and the metal case 100 is formed with a hollow 113 that can be installed in the safety valve at the center,
The metal case 100 is provided with an outer portion 111 that is exposed to the outside while standing in the forward direction and an inner portion 112 located below the outer portion 111,
The outer portion 111, the two steps are formed in the direction of the inner portion 112 relative to the center, the height of the outer portion is lower than the center portion,
The inner portion 112,
A first surface 112a adjacent to the hollow 113,
The second surface 112b provided on the outer side of the first surface 112a and having a step relative to the first surface 112a so as to be positioned higher than the first surface 112a in the direction of the outer part 111 )and,
The second surface 112b is provided on the outer side of the second surface 112b and is positioned higher than the first surface 112a in the direction of the outer portion 111 and lower than the second surface 112b. Based on the third step (112c) with a step,
The third surface 112c is provided on the outer side of the third surface 112c and is positioned higher than the first surface 112a in the direction of the outer portion 111 and lower than the third surface 112c. Includes the fourth side of the step with respect to,
The width W2 of the third surface 112c is relatively larger than the width W1 of the second surface 112b,
The minimum thickness T1 of the second surface 112b and the minimum thickness T2 of the third surface 112c are 30 to 80% of the maximum thickness Tm for the plate-shaped body, respectively. Terminal of the electric energy storage device. 제1항에 있어서,
상기 아우터부(111)와 상기 이너부(112)가 일체화되어 단일 몸체를 이루는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치의 외부 터미널.According to claim 1,
The outer terminal of the electrical energy storage device, characterized in that the outer portion 111 and the inner portion 112 are integrated to form a single body. 제2항에 있어서,
상기 단일 몸체는 원형의 외주를 구비하고,
상기 단일 몸체의 외주면에는 상기 금속 케이스(100)를 비딩 가공하기 위한 비딩용 그루브(114)가 형성된 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치의 외부 터미널.According to claim 2,
The single body has a circular outer periphery,
An outer terminal of the electrical energy storage device, characterized in that a beading groove 114 for beading the metal case 100 is formed on the outer circumferential surface of the single body. 제1항에 있어서,
상기 제2면(112b)은 상기 중공(113)을 중심으로 하는 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치의 외부 터미널.According to claim 1,
The second surface (112b) is an external terminal of the electrical energy storage device, characterized in that formed in a circular shape around the hollow (113). 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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